ES2708141T3 - Method and system to improve discontinuous transmission functionality - Google Patents
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Abstract
Un método, que comprende : deshabilitar, durante un periodo de establecimiento de llamada, una funcionalidad de transmisión discontinua que controla una transmisión de tramas de descripción de silencio hasta que contesta un terminal llamado; detectar un momento de contestación del terminal llamado a partir de señalización de un procedimiento de establecimiento de llamada; y habilitar dicha funcionalidad de transmisión discontinua en respuesta a detectar el momento de contestación del terminal llamado.A method, comprising: disabling, during a call setup period, a discontinuous transmission functionality that controls a transmission of silence description frames until a called terminal answers; detecting an answering time of the called terminal from signaling of a call setup procedure; and enabling said discontinuous transmission functionality in response to detecting the answering time from the called terminal.
Description
DESCRIPCIONDESCRIPTION
Metodo y sistema para mejorar la funcionalidad de transmision discontinuaMethod and system to improve the functionality of discontinuous transmission
Campo de la invencionField of the invention
La invencion se refiere a codificacion de voz en redes de telecomunicacion. Especialmente la presente invencion se refiere a un metodo novedoso e innovador y un sistema que aumentan la calidad de las senales de musica y otras senales de audio enviadas al terminal llamante en lugar de tonos de llamada.The invention relates to voice coding in telecommunication networks. Especially the present invention relates to a novel and innovative method and system that increases the quality of the music signals and other audio signals sent to the calling terminal instead of ringing tones.
Antecedentes de la invencionBackground of the invention
Codecs de voz de tasa de bits baja tienen normalmente una funcionalidad de transmision discontinua (DTX) para disminuir tasa de bits o actividad de canal en el canal de transmision. La funcionalidad de DTX usa un detector de actividad de voz (VAD) antes de codificador de voz para detectar pausas de voz de rafagas de voz activas. Durante pausas de voz habitualmente unicamente se codifican un nivel e informacion espectral como tramas de descripcion de silencio (SID) o se usan tramas de ruido aceptable a enviar y estas contribuyen a una tasa de bits mucho menor en el canal. En un canal de radio, tasa de bits reducida habilita mas capacidad o mejor calidad de transmision debido a menor interferencia de radio. En sistemas de transmision basados en paquetes (por ejemplo, acceso de radio de ATM o IP o transmision de red principal), la DTX habilita mas capacidad de transmision debido a un fenomeno de multiplexacion estadlstica cuando pausas de voz de multiples llamadas igualan la tasa de bits bruta en un canal de transmision basado en paquetes de tasa de bits rapida.Low bitrate speech codecs typically have a discontinuous transmission (DTX) functionality to decrease bit rate or channel activity in the transmission channel. The DTX functionality uses a voice activity detector (VAD) before speech encoder to detect voice breaks from active voice bursts. During voice pauses usually only one level and spectral information are encoded as silence description frames (SID) or acceptable noise frames are used to send and these contribute to a much lower bit rate in the channel. In a radio channel, reduced bit rate enables more capacity or better transmission quality due to less radio interference. In packet-based transmission systems (eg, ATM or IP radio access or main network transmission), the DTX enables more transmission capacity due to a statistical multiplexing phenomenon when voice pauses of multiple calls equal the rate of transmission. Gross bits in a transmission channel based on fast bit rate packets.
Debido a las razones anteriores, la funcionalidad de DTX es una caracterlstica fundamental de sistemas de comunicacion por voz que estan usando una radio o medios de transmision por paquetes. Por lo tanto la DTX se usa ampliamente en redes celulares y VoIP.Due to the above reasons, the functionality of DTX is a fundamental feature of voice communication systems that are using a radio or packet transmission means. Therefore, DTX is widely used in cellular and VoIP networks.
El detector de actividad de voz tiene una funcion fundamental en la determinacion de si voz o pausa esta presente en la entrada de codificador de voz. Clasificaciones erroneas por el VAD conducen o bien a una perdida de voz real si la voz se clasifica como una pausa o una actividad de canal demasiada alta si a pausa se clasifica como una voz activa.The voice activity detector has a fundamental function in the determination of whether voice or pause is present in the speech encoder input. Misclassifications by the VAD lead to either a loss of real voice if the voice is classified as a pause or a channel activity too high if a pause is classified as an active voice.
Ademas de la voz basica frente a clasificacion de pausa, el VAD deberla detectar apropiadamente ciertas senales de audio especiales. Es deseable que tonos de informacion, por ejemplo tonos de llamada y de ocupado, no se detectan como una pausa de voz o como ruido de fondo. Este requisito difiere de la funcionalidad de VAD basica porque tanto el ruido de fondo durante pausas de voz como tonos de informacion habitualmente son muy estacionarios. Por lo tanto el VAD basico clasificarla facilmente ambas senales como ruido de fondo. Habitualmente VAD tiene una funcionalidad de deteccion de tonos adicional para garantizar que tonos de informacion se transmiten de forma continua por el canal.In addition to the basic voice versus pause classification, the VAD should properly detect certain special audio signals. It is desirable that information tones, for example ring tones and busy tones, are not detected as a voice pause or as background noise. This requirement differs from the basic VAD functionality because both background noise during voice pauses and information tones are usually very stationary. Therefore the basic VAD will easily classify both signals as background noise. Usually VAD has an additional tone detection functionality to ensure that information tones are transmitted continuously through the channel.
Otra senal de audio especial, que VAD tiene que detectar apropiadamente, es la musica. Es necesario detectar senales de musica correctamente y no permitir que tramas de SlD se envlen por el canal durante toda la duracion de musica. No es deseable que una parte de musica se detecte como una pausa o ruido de fondo. Este comportamiento resulta en un corte temporal de musica o una parte de la secuencia de musica puede sustituirse con ruido aceptable de alto nivel. Este ultimo fenomeno puede generar rafagas de ruido molestas en mitad de la secuencia de musica. Los VAD del estado de la tecnica tienen alguna clase de detector de musica para eludir este problema.Another special audio signal, which VAD has to detect properly, is music. It is necessary to detect music signals correctly and not allow SDD frames to be sent through the channel for the entire duration of the music. It is not desirable that a piece of music be detected as a pause or background noise. This behavior results in a temporary cut of music or a part of the music sequence can be replaced with acceptable high level noise. This last phenomenon can generate annoying noise bursts in the middle of the music sequence. The VADs of the state of the art have some kind of music detector to circumvent this problem.
Sin embargo ya que el mundo esta lleno de diferentes estilos y piezas de musica, es imposible disenar un detector en banda que siempre detecte musica de ruido de fondo. Por lo tanto existe un mayor riesgo de que VAD haga clasificaciones erroneas y se escuchen efectos de sonido molestos por los usuarios finales mientras escuchan musica del terminal.However, since the world is full of different styles and pieces of music, it is impossible to design a band detector that always detects background noise music. Therefore, there is a greater risk that VAD misclassifies and annoying sound effects are heard by end users while listening to music from the terminal.
Especialmente el problema de deteccion de musica puede ser crucial para una caracterlstica de valor anadido llamada "melodlas de llamante" o "tono de llamada personalizado". En esta caracterlstica, el tono de llamada convencional (tono de llamada) enviado de vuelta al terminal llamante se ha sustituido con musica real. Esta caracterlstica se ha usado como un servicio extra por los operadores celulares. Esta claro que se requiere un metodo absolutamente robusto para esta aplicacion. Detectores de musica en banda convencionales a usar junto con la DTX habitualmente no son lo suficientemente robustos. Como el sistema no es lo suficientemente fiable debido a este rendimiento suboptimo, la funcionalidad de DTX debe o bien deshabilitarse de la red o bien no proporcionar la caracterlstica de melodlas de llamante. La primera opcion afectarla por supuesto negativamente la capacidad de red. La segunda evitarla una nueva oportunidad de negocio. As! que existe una clara necesidad de mejorar la capacidad de deteccion de musica de la funcionalidad de DTX, que deberla superar los problemas anteriormente mencionados, por ejemplo, cuando se aplica musica en lugar de tono de llamada.Especially the problem of music detection can be crucial for an added value feature called "caller melodies" or "personalized ring tone". In this feature, the conventional ring tone (ring tone) sent back to the calling terminal has been replaced with real music. This feature has been used as an extra service by cellular operators. It is clear that an absolutely robust method is required for this application. Conventional band music detectors to use in conjunction with the DTX are usually not robust enough. Because the system is not reliable enough due to this suboptimal performance, the DTX functionality must either be disabled from the network or it does not provide the feature of caller melodies. The first option will negatively affect the network capacity. The second avoid a new business opportunity. Ace! that there is a clear need to improve the music detection capability of the DTX functionality, which should overcome the aforementioned problems, for example, when music is applied instead of ringtone.
Algunos codecs de voz, por ejemplo AMR (multitasa adaptativa), tienen detectores de musica incorporados. Sin embargo, se ha encontrado que detector de musica incorporado puede no ser capaz de detectar musica correctamente en todas las circunstancias. Por lo tanto, existe una necesidad para encontrar formas adicionales de abordar el problema anteriormente descrito. Puede ser ventajoso para este proposito encontrar enfoques alternativos que el desarrollo de sistemas de deteccion de musica.Some voice codecs, for example AMR (adaptive multitasking), have built-in music detectors. Without However, it has been found that a built-in music detector may not be able to detect music correctly in all circumstances. Therefore, there is a need to find additional ways to address the problem described above. It may be advantageous for this purpose to find alternative approaches than the development of music detection systems.
La tecnica anterior incluye el documento US 5.737.695 A que divulga controlar el uso de transmision discontinua en telefonos celulares usando el protocolo de Norma Internacional 136 u otras normas de interfaz aereas similares. The prior art includes US 5,737,695 A which discloses controlling the use of discontinuous transmission in cellular telephones using the International Standard 136 protocol or other similar aerial interface standards.
La tecnica anterior incluye adicionalmente el documento US 2005/0250554 A1 que divulga un metodo para eliminar que un tono musical se convierta en sonido de cizalladura de viento, que se usa para el fichero de grabacion de musica reproducido en el sistema de comunicacion movil GSM, tal como el tono de llamada personal.The above technique additionally includes US 2005/0250554 A1 disclosing a method for eliminating a musical tone becoming a wind shear sound, which is used for the music recording file reproduced in the GSM mobile communication system, such as the personal ringtone.
Proposito de la invencionPurpose of the invention
El proposito de la invencion es intentar resolver los problemas anteriormente mencionados. Especialmente el proposito de la presente invencion es presentar un nuevo e innovador metodo y sistema para sistemas de codificacion de voz en las redes de telecomunicacion para hacer posible el uso de musica o cualquier otra senal de audio para sustituir tonos de llamada, por ejemplo. Ademas el proposito de la presente invencion es disminuir los problemas provocados por la pobre calidad de la deteccion de musica en los sistemas de codificacion de voz. Esto tambien puede habilitar el uso de sistemas DTX junto con los sistemas de codificacion de voz en cualquier circunstancia.The purpose of the invention is to try to solve the aforementioned problems. Especially the purpose of the present invention is to present a new and innovative method and system for voice coding systems in telecommunication networks to make possible the use of music or any other audio signal to substitute ringtones, for example. Furthermore, the purpose of the present invention is to reduce the problems caused by the poor quality of music detection in voice coding systems. This can also enable the use of DTX systems in conjunction with voice coding systems under any circumstances.
Sumario de la invencionSummary of the invention
Es por lo tanto un objetivo primario de la presente invencion mejorar el control de transmision de las tramas de deteccion de silencio (SID) para evitar efectos molestos en la musica enviada al terminal llamante en lugar de tonos de llamada. Este objetivo puede conseguirse deshabilitando la funcionalidad de transmision discontinua durante el periodo de establecimiento de llamada. Existen muchas formas diferentes de lograr la idea detras de la presente invencion.It is therefore a primary objective of the present invention to improve the transmission control of the silence detection frames (SID) to avoid annoying effects in the music sent to the calling terminal instead of ringing tones. This objective can be achieved by disabling the discontinuous transmission functionality during the call establishment period. There are many different ways to achieve the idea behind the present invention.
Un primer aspecto de la presente invencion es un metodo en el que funcionalidad de transmision discontinua se usa para controlar una transmision de las tramas de descripcion de silencio durante el procedimiento de establecimiento de llamada. A continuation, durante un periodo de establecimiento de llamada, dicha funcionalidad de transmision discontinua esta deshabilitada hasta que el terminal llamado contesta. El momento de contestation del terminal llamado se detecta a partir de la serialization de dicho procedimiento de establecimiento de llamada y basandose en esto se habilita dicha funcionalidad de transmision discontinua despues de que el terminal llamado ha contestado. A first aspect of the present invention is a method in which discontinuous transmission functionality is used to control a transmission of the silence description frames during the call set-up procedure. Then, during a call establishment period, said discontinuous transmission functionality is disabled until the called terminal answers. The response time of the called terminal is detected from the serialization of said call establishment procedure and based on this, said discontinuous transmission functionality is enabled after the called terminal has answered.
Un segundo aspecto de la presente invencion es un aparato que se configura para deshabilitar, durante un periodo de establecimiento de llamada, una funcionalidad de transmision discontinua para controlar una transmision de las tramas de descripcion de silencio. El sistema del segundo aspecto se configura adicionalmente para deshabilitar dicha funcionalidad de transmision discontinua hasta que el terminal llamado contesta y para habilitar dicha funcionalidad de transmision discontinua despues de que el terminal llamado ha contestado.A second aspect of the present invention is an apparatus that is configured to disable, during a call set-up period, a discontinuous transmission functionality to control a transmission of the silence description frames. The system of the second aspect is further configured to disable said discontinuous transmission functionality until the called terminal answers and to enable said discontinuous transmission functionality after the called terminal has answered.
El tercer aspecto de la presente invencion es un programa informatico incorporado en un medio legible por ordenador, controlando el programa informatico un dispositivo de procesamiento de datos para realizar las etapas de:The third aspect of the present invention is a computer program incorporated in a computer readable medium, the computer program controlling a data processing device to perform the steps of:
deshabilitacion, durante un periodo de establecimiento de llamada, de una funcionalidad de transmision discontinua que controla una transmision de tramas de descripcion de silencio hasta un momento de contestacion de un terminal llamado;disabling, during a call set-up period, of a discontinuous transmission functionality that controls a transmission of silence description frames until a response time of a called terminal;
deteccion del momento de contestacion del terminal llamado a partir de senalizacion de un procedimiento de establecimiento de llamada; ydetection of the response time of the terminal called from signaling a call set-up procedure; Y
habilitacion de dicha funcionalidad de transmision discontinua en respuesta a detectar el momento de contestacion del terminal llamado.enabling said discontinuous transmission functionality in response to detecting the answering time of the called terminal.
El beneficio de la presente invencion es que asegura que musica o tono de llamada nunca se corta por la DTX durante la fase de alerta de configuration de llamada. Ademas es ventajoso que la invencion es independiente del codec de voz usado, mientras que los detectores de musica en banda actuales se implementan individualmente para cada codec. Tambien el logro de la presente invencion no requiere de ningun recurso adicional de la entidad de transcodificador.The benefit of the present invention is that it ensures that music or ringing tone is never cut by the DTX during the call configuration alert phase. It is also advantageous that the invention is independent of the voice codec used, whereas the current band music detectors are implemented individually for each codec. Also the achievement of the present invention does not require any additional resources from the transcoder entity.
La implementation de la presente invencion es relativamente sencilla y facil ya que la idea se basa en los mensajes actuales de Capa 3 o de senalizacion de control de pasarela multimedia (MGW) y no se necesitan mensajes adicionales para implementacion servidor MSC (MSS).The implementation of the present invention is relatively simple and easy since the idea is based on the current Layer 3 messages or multimedia gateway control (MGW) signaling and no additional messages are needed for MSC server (MSS) implementation.
La invencion puede aplicarse a todas las tecnologlas de acceso por voz que estan disponibles en la actualidad, incluyendo GSM, WCDMA, IMS, FSS y UMA, as! como cualquier futura tecnologla de comunicacion por voz.The invention can be applied to all voice access technologies that are currently available, including GSM, WCDMA, IMS, FSS and UMA, as! like any future voice communication technology.
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invencion y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran realizaciones de la invencion y junto con la descripcion ayuda a explicar los principios de la invencion. En los dibujos:The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and together with the description help explain the principles of the invention. In the drawings:
La Figura 1 es un diagrama que describe una realizacion ilustrativa de acuerdo con la presente invencion. Figure 1 is a diagram describing an illustrative embodiment according to the present invention.
La Figura 2 es un diagrama que describe otra realizacion ilustrativa de acuerdo con la presente invencion. Figure 2 is a diagram describing another illustrative embodiment according to the present invention.
La Figura 3 es un diagrama que describe un sistema generico de acuerdo con la presente invencion. Figure 3 is a diagram describing a generic system according to the present invention.
La Figura 4 presenta un diagrama de senalizacion de acuerdo con la primera realizacion de la invencion (BSS). La Figura 5a presenta un diagrama de senalizacion 1/2 de acuerdo con la segunda realizacion de la invencion (MSS). Figure 4 presents a signaling diagram according to the first embodiment of the invention (BSS). Figure 5a presents a signaling diagram 1/2 according to the second embodiment of the invention (MSS).
La Figura 5b presenta un diagrama de senalizacion 2/2 de acuerdo con la segunda realizacion de la invencion (MSS). Figure 5b presents a signaling diagram 2/2 according to the second embodiment of the invention (MSS).
Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention
Se hara ahora referencia a en detalle a las realizaciones de la presente invencion, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos.Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
La Figura 1 ilustra un sistema de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. En la Figura se presentan dos redes moviles de acuerdo con dos normas diferentes. Conexiones hacia estas dos redes pueden establecerse a traves de o bien la interfaz A o bien interfaz lu. La llnea discontinua en la Figura 1 significa senalizacion y la llnea continua plano de usuario. Estas redes se presentan para explicar los elementos de red esenciales. Una red GSM, arriba en la Figura 1, se compone de varias entidades funcionales, cuyas funciones e interfaces se especifican. Figure 1 illustrates a system according to an embodiment of the present invention. In the Figure, two mobile networks are presented according to two different rules. Connections to these two networks can be established through either the A interface or the lu interface. The dashed line in Figure 1 means signaling and the user's continuous flat line. These networks are presented to explain the essential network elements. A GSM network, above in Figure 1, is composed of several functional entities, whose functions and interfaces are specified.
La red GSM puede dividirse en tres partes amplias. La estacion movil, que no se muestra en la Figura 1 se transporta por el abonado. El subsistema de estacion base (BSS) que incluye la estacion transceptora base (BTS) 109 y el controlador de estacion base (BSC) 110 controla el enlace de radio con la estacion movil MS. La BSS tambien incluye una entidad de transcodificador (TC) para efectuar funciones de transcodificacion de voz. El transcodificador o bien reside en el BSC 110 o remotamente en la pasarela multimedia 105. El sistema de servidor de MSC es independiente de la red principal de transmision y se especifica en las especificaciones de Version 4 del Programa de Proyecto Comun 3G (3GPP Rel4). Separa control de llamada y senalizacion (plano de control) y trafico (plano de usuario) en elementos de red separados. El servidor de MSC (MSS) 111 maneja control de llamada y senalizacion, mientras la pasarela multimedia (MGW) 105 se ocupa de la conmutacion y transporta el trafico real. El servidor MSC 111 se conecta adicionalmente a la red de PSTN/ISDN 114 a traves de ciertas entidades de red que no se muestran en la Figura 1.The GSM network can be divided into three broad parts. The mobile station, which is not shown in Figure 1, is transported by the subscriber. The base station subsystem (BSS) which includes the base transceiver station (BTS) 109 and the base station controller (BSC) 110 controls the radio link with the mobile station MS. The BSS also includes a transcoder entity (TC) to perform speech transcoding functions. The transcoder either resides in the BSC 110 or remotely in the multimedia gateway 105. The MSC server system is independent of the main transmission network and is specified in the specifications of Version 4 of the 3G Common Project Program (3GPP Rel4) . Separates call control and signaling (control plane) and traffic (user plane) in separate network elements. The MSC server (MSS) 111 handles call control and signaling, while the multimedia gateway (MGW) 105 handles the switching and transports the actual traffic. The MSC server 111 is additionally connected to the PSTN / ISDN network 114 through certain network entities that are not shown in Figure 1.
Una parte de red WCDMA, abajo en la Figura 1, incluye tambien una estacion base 102, llamada Nodo B, y controlador de red de radio (RNC) 104. El RNC es el elemento gobernante en la red de acceso de radio WCDMA (UT-RAN) responsable del control de los Nodo B, es decir las estaciones base que se conectan al controlador. El RNC 104 efectua gestion de recursos de radio, algunas de las funciones de gestion de movilidad y es el punto en el que se hace el cifrado antes de que los datos de usuario se envlen a y desde el movil. El RNC 104 se conecta a la red principal conmutada de circuito a traves de una pasarela de medios (MGW). La pasarela de medios 105 es un elemento de red que junto con el servidor MSC 111 forma el sistema de servidor de MSC. Se ocupa de la conmutacion y transporta el trafico real y realiza, si es necesario, transcodificaciones y adaptaciones de medios y puede conectarse a la red principal de IP/ATM/TDM 106, as! como redes IMS basado en IP, FSS y UMA. La pasarela de medios funcionalidad se define en la version 4 de 3GPP y especificaciones posteriores.A WCDMA network part, below in Figure 1, also includes a base station 102, called Node B, and radio network controller (RNC) 104. The RNC is the governing element in the WCDMA radio access network (UT). -RAN) responsible for the control of Nodes B, that is, the base stations that are connected to the controller. The RNC 104 performs radio resource management, some of the mobility management functions and is the point at which the encryption is done before the user data is sent to and from the mobile. The RNC 104 is connected to the circuit switched main network through a media gateway (MGW). The media gateway 105 is a network element that together with the MSC server 111 forms the MSC server system. It handles switching and transports real traffic and performs, if necessary, transcoding and media adaptations and can connect to the main IP / ATM / TDM network 106, as! as IMS networks based on IP, FSS and UMA. The media functionality gateway is defined in 3GPP version 4 and later specifications.
Un ejemplo de las arquitecturas de red posibles, en las que la invencion podrla aprovecharse se presenta en la Figura 2. Esta arquitectura se especifica en la version 99 de 3GPP y especificaciones mas antiguas. El centro de conmutacion de servicios movil (MSC) 203 realiza la conmutacion de llamadas entre los usuarios de movil, y entre usuarios de red movil y fija. El MSC 203 tambien maneja las operaciones de gestion de movilidad. La estacion movil y el subsistema de estacion base (BSS) que incluye la estacion base transceptora (BTS) 201 y el controlador de estacion base (BSC) 202 se comunican a traves de la interfaz Um, tambien conocida como la interfaz aerea o enlace de radio. El subsistema de estacion base comunica con el centro de conmutacion de servicios movil 203 a traves de la interfaz A. El transcodificador 210 pertenece logicamente a la BSS, aunque puede ubicarse remotamente en el MSC 203. En la Figura 2 el transcodificador 210 se presenta como que se ubica o bien en la BSS o bien en conexion con el MSC 203.An example of possible network architectures, in which the invention could be exploited is presented in Figure 2. This architecture is specified in 3GPP version 99 and older specifications. The mobile services switching center (MSC) 203 performs call switching between mobile users, and between mobile and fixed network users. The MSC 203 also manages mobility management operations. The mobile station and the base station subsystem (BSS) which includes the base transceiver station (BTS) 201 and the base station controller (BSC) 202 communicate through the Um interface, also known as the air interface or power link. radio. The base station subsystem communicates with the mobile services switching center 203 through the interface A. The transcoder 210 belongs logically to the BSS, although it can be remotely located in the MSC 203. In the figure 2 the transcoder 210 is presented as which is located either in the BSS or in connection with the MSC 203.
La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques ilustrativo y generico que describe las entidades funcionales esenciales de la presente invencion. En la figura, las entidades y la senalizacion entre las mismas se describen unicamente en el punto de vista de la funcionalidad de control de DTX que se usa por ejemplo durante la fase de establecimiento de llamada. En la figura se describe un extremo llamante 301 y un extremo llamado 303. Estos extremos 301 y 303 estan en conexion con la entidad de controlador 302 con mensajes de senalizacion de Capa 3 (L3) enviados entre las entidades. La entidad de transcodificacion 304 se ubica entre el extremo llamante 301 y el extremo llamado 303, y se controla mediante la entidad de controlador 302. La entidad de controlador puede integrarse en el BSC (vease la Figura 2) o en el servidor de MSC (vease la Figura 1) para deshabilitar dicha funcionalidad de transmision discontinua hasta que el extremo llamado 303 contesta y para habilitar dicha funcionalidad de transmision discontinua despues de que el extremo llamado 303 ha contestado.Figure 3 illustrates an illustrative and generic block diagram describing the essential functional entities of the present invention. In the figure, the entities and the signaling between them are described only in the point of view of the DTX control functionality that is used for example during the call establishment phase. The figure describes a calling end 301 and an end called 303. These ends 301 and 303 they are in connection with the controller entity 302 with Layer 3 signaling messages (L3) sent between the entities. The transcoding entity 304 is located between the calling end 301 and the called end 303, and is controlled by the controlling entity 302. The controlling entity can be integrated into the BSC (see Figure 2) or into the MSC server ( see Figure 1) to disable said discontinuous transmission functionality until the called end 303 answers and to enable said discontinuous transmission functionality after the called end 303 has answered.
El procedimiento detallado y senalizacion de uso de la entidad de controlador 302 se describe mas adelante en referencia con las Figuras 4 y 5. La entidad de controlador 302 puede integrarse en cualquier elemento de red que tiene un acceso a senalizacion L3, y tiene un enlace de comunicacion que es capaz de proporcionar informacion de control de DTX a la entidad de transcodificacion 304. El enlace de comunicacion puede ser un enlace directo a la entidad de transcodificacion (por ejemplo interfaz H.248 entre la MSS y MGW), o pueden existir varias interfaces y elementos de red entre el controlador y entidades de transcodificacion (por ejemplo enlace L3 a traves de interfaz Abis desde el BSC a BTS y enlace TRAU a traves de interfaces Abis y Ater desde la BTS a transcodificador en la BSS que tiene un concepto de transcodificador remoto). Si el transcodificador se integra en el BSC, la informacion de control de DTX puede reenviarse al transcodificador usando un enlace de comunicacion interno. Por lo tanto la entidad de controlador 302 puede ubicarse en un elemento de red diferente de la entidad de transcodificacion 304 o puede residir dentro del mismo elemento de red, dependiendo de la arquitectura de red e implementacion elegida. The detailed procedure and usage signaling of the controller entity 302 is described below in reference to Figures 4 and 5. The controller entity 302 can be integrated into any network element that has an access to L3 signaling, and has a link communication that is capable of providing DTX control information to the transcoding entity 304. The communication link can be a direct link to the transcoding entity (eg H.248 interface between the MSS and MGW), or they can exist various interfaces and network elements between the controller and transcoding entities (eg link L3 through Abis interface from BSC to BTS and link TRAU through Abis and Ater interfaces from BTS to transcoder in BSS having a concept of remote transcoder). If the transcoder is integrated into the BSC, the DTX control information can be forwarded to the transcoder using an internal communication link. Therefore the controller entity 302 can be located in a different network element of the transcoding entity 304 or it can reside within the same network element, depending on the chosen network architecture and implementation.
En la Figura 4 se representa una implementacion para la BSS como un diagrama de senalizacion. Se ha mostrado control de llamada de capa 3 fuera de banda entre MSC, BSC, BTS y MS, as! como control de trama TRAU en banda y se ha mostrado estado entre el transcodificador (TC) y BTS. Se han omitido la configuracion de llamada inicial (fases RACH/SDCCH) y mensajes de senalizacion irrelevantes de la Figura 4.In Figure 4 an implementation for the BSS is represented as a signaling diagram. Out-of-band layer 3 call control between MSC, BSC, BTS and MS, as! as band TRAU frame control and status between the transcoder (TC) and BTS has been shown. The initial call configuration (RACH / SDCCH phases) and irrelevant signaling messages of Figure 4 have been omitted.
Una vez que la llamada originada movil se ha avanzado a la fase de peticion de asignacion, el MSC envla mensaje de peticion de asignacion al BSC. Porque el operador se ha activado DTX de enlace descendente para la BTS particular en el MSC, este mensaje contiene un elemento de informacion que permite que la DL-DTX se use para esa conexion. Sin embargo como el BSC esta usando una implementacion de acuerdo con la invencion, desprecia este estado de DTX recibido y anula la peticion de MSC para la habilitacion de DL-DTX, y por lo tanto deshabilita DL-DTX en esta fase. Por lo tanto el BSC establece la bandera DTXd a estado DESACTIVADO en un mensaje de activacion de canal y envla el mensaje a la BTS. Una vez que la BTS recibe el mensaje de activacion de canal, establece los canales de trafico de interfaz aerea y Abis solicitadas y comienza a enviar tramas TRAU hacia enlace ascendente con el bit de control de DTXd establecido a estado DESACTIVADO. Tan pronto como el BSC se conecta a traves de tramas TRAU a la interfaz Ater, el transcodificador se sincroniza a tramas TRAU de enlace ascendente. Como el bit de control de DTXd se establece a DESACTIVADO, el TC comienza a codificar tramas TRAU hacia la direccion DL con DL-DTX deshabilitada. De este modo todas las tramas TRAU de DL son tramas de voz y no se envla ninguna trama de SID.Once the mobile originated call has advanced to the assignment request phase, the MSC sends assignment request message to the BSC. Because the downlink DTX operator has been activated for the particular BTS in the MSC, this message contains an information element that allows the DL-DTX to be used for that connection. However, since the BSC is using an implementation according to the invention, it disregards this received DTX status and cancels the MSC request for DL-DTX enablement, and therefore disables DL-DTX in this phase. Therefore the BSC sets the DTXd flag to OFF state in a channel activation message and sends the message to the BTS. Once the BTS receives the channel activation message, it establishes the requested air interface and Abis traffic channels and begins to send TRAU frames uplink with the DTXd control bit set to the OFF state. As soon as the BSC connects through TRAU frames to the Ater interface, the transcoder is synchronized to uplink TRAU frames. As the DTXd control bit is set to OFF, the TC starts coding TRAU frames to the DL address with DL-DTX disabled. In this way all DL TRAU frames are speech frames and no SID frame is sent.
Una vez que se establecen los canales de trafico Abis/Ater, el BSC ordena a la MS que use el canal de trafico asignado enviando un mensaje de orden de asignacion. Como la MS se ha sintonizado al cana de trafico envla una asignacion completa al MSC. Despues de que se envla ese mensaje de alerta y se inicia tono de llamada en banda a enviar hacia la MS a traves del MSC, TC, BSC y BTS. Si la caracterlstica de melodlas de llamante esta en uso, se envla musica en lugar de tono de llamada. Como la DL-DTX se ha deshabilitado, unicamente se envlan tramas de voz a movil y musica esta siempre libre de corte y artefactos de ruido aceptable.Once the Abis / Ater traffic channels are established, the BSC instructs the MS to use the assigned traffic channel by sending an assignment order message. Since the MS has been tuned to the traffic channel, it sends a complete assignment to the MSC. After that alert message is sent and band call tone is initiated to send to the MS through the MSC, TC, BSC and BTS. If the caller melody feature is in use, music is sent instead of ringtone. As the DL-DTX has been disabled, only voice frames are sent to mobile and music is always free of cut and acceptable noise artifacts.
Una vez que el abonado llamado contesta a la llamada entrante, se envla un mensaje de conexion por el MSC a la MS a traves de BSC y BTS. Aunque este mensaje se envla de forma transparente a traves del BSC, el BSC es capaz de supervisar este mensaje y sus contenidos. El BSC puede detectar cuando el abonado llamado se ha contestado o bien supervisando mensaje de conexion en la direccion DL o acuse de recibo de conexion en la direccion UL.Once the called subscriber answers the incoming call, a connection message is sent by the MSC to the MS through BSC and BTS. Although this message is sent transparently through the BSC, the BSC is able to monitor this message and its contents. The BSC can detect when the called subscriber has answered or supervising connection message in the DL address or connection acknowledgment in the UL address.
En esta fase tambien se detiene el envlo de tono de llamada o melodlas de llamante musica. Por lo tanto DL-DTX puede activarse para el resto de la duracion de llamada. Para activar la DL-DTX durante una llamada activa, el BSC puede usar un procedimiento de modificacion de modo para alterar propiedades del canal de trafico activo. En este caso el BSC envla un mensaje de modificacion de modo con la bandera DTXd para establecer ACTIVADA a la BTS. Tan pronto como la BTS recibe este mensaje, cambia el estado de bit de control de DTXd a ACTIVADA en tramas TRAU de UL. De este modo el TC activa DL-DTX en la direccion DL tan pronto como recibe DTXd establecida a ACTIVADA en tramas TRAU de UL. El TC codifica ahora tramas TRAU de DL como voz o tramas de SID dependiendo de si se recibe voz o pausa/ruido de fondo desde la interfaz A .In this phase the call tone or music caller melodies are also stopped. Therefore DL-DTX can be activated for the rest of the call duration. To activate DL-DTX during an active call, the BSC may use a modifying procedure to alter properties of the active traffic channel. In this case the BSC sends a mode modification message with the DTXd flag to set ON to the BTS. As soon as the BTS receives this message, it changes the control bit status from DTXd to ON in UL TRAU frames. In this way the active TC DL-DTX in the DL address as soon as DTXd is set to ON in UL TRAU frames. The TC now encodes DL TRAU frames as voice or SID frames depending on whether voice or pause / background noise is received from the A interface.
La Figura 5 presenta una implementacion para el sistema de MSS de version 4. Esta realizacion no depende de la red de acceso usada, si el transcodificador y funcionalidad de DTX residen dentro de la MGW, es decir podrla usarse para accesos WCDMA, IMS, FSS y UMA. Observese que para el acceso GSM, la primera realizacion de la invencion deberla aplicarse porque el codec G.711 usado en la interfaz A no tiene funcionalidad de DTX.Figure 5 presents an implementation for the version 4 MSS system. This embodiment does not depend on the access network used, if the transcoder and DTX functionality reside within the MGW, ie it could be used for access WCDMA, IMS, FSS and UMA. Note that for GSM access, the first embodiment of the invention should be applied because the G.711 codec used in interface A does not have DTX functionality.
En la Figura 5 se presenta un ejemplo de la secuencia de senalizacion para una llamada originada movil desde un UE de 3G a PSTN. La especificacion TS 23.205 de 3GPP muestra algunos ejemplos de llamadas originadas y terminadas moviles en el entorno de MSS. En la Figura 5, se han presentado procedimiento de asignacion temprano en el lado de acceso de radio y un establecimiento de portador hacia adelante en el lado de red principal. Se ha de observar que esto es solo un ejemplo y que podrlan utilizarse tambien otros procedimientos de establecimiento de llamada, es decir cualquier combination de asignacion de portador de acceso muy temprano, temprano o tarde y establecimiento de portador hacia adelante o hacia detras. El diagrama de serialization muestra los mensajes de Capa 3 (L3) mas esenciales en los lados de RAN y MSS, mensajes H.248 entre la MSS y MGW y mensajes ISUP en PSTN. No se han mostrado ciertos mensajes l3 y H.248 irrelevantes desde el punto de vista de la invention y mensajes de capa interior.Figure 5 shows an example of the signaling sequence for a mobile originated call from a UE from 3G to PSTN. The 3GPP specification TS 23.205 shows some examples of mobile originated and terminated calls in the MSS environment. In Figure 5, early assignment procedure on the radio access side and a forward bearer establishment on the main network side have been presented. It should be noted that this is only an example and that other call set-up procedures could be used as well, ie any combination of access bearer allocation very early, early or late and bearer set-up forward or backward. The serialization diagram shows the most essential Layer 3 (L3) messages on the sides of RAN and MSS, H.248 messages between the MSS and MGW, and ISUP messages in PSTN. Certain messages 13 and H.248 have not been shown to be irrelevant from the point of view of the invention and inner layer messages.
La idea basica de la invencion se aplica tambien a esta realization, es decir DTX se habilita justo despues de que el terminal llamado ha contestado. En un entorno de MSS, un control de DTX dinamico puede ser mas complejo que en un entorno de BSS porque pueden existir varias MSS y MGW en cascada en la trayectoria de voz. Ademas pueden existir transcodificaciones de voz en cascada en diferentes MGW. Finalmente la MSS puede no conocer en que MGW y en cual de sus dos terminaciones del contexto asignado se esta efectuando la transcodificacion real y, por lo tanto, donde reside realmente la funcionalidad de VAD/DTX funcionalidad.The basic idea of the invention also applies to this realization, ie DTX is enabled just after the called terminal has answered. In an MSS environment, a dynamic DTX control may be more complex than in a BSS environment because several MSS and MGW may exist in cascade in the speech path. In addition, cascaded voice transcodes can exist in different MGW. Finally, the MSS may not know in which MGW and in which of its two endings of the assigned context the actual transcoding is taking place and, therefore, where the functionality of VAD / DTX functionality actually resides.
Por lo tanto es importante que el control de DTX se distribuya a todas las MGW y todas las interfaces de plano de usuario (terminaciones de MGW) en la cadena de trayectoria de voz. En este ejemplo tenemos dos MSS y MGW. Cada MSS controla el estado de DTX de la MGW que administra. Inicialmente antes de que el terminal llamado contesta, la DTX esta deshabilitada en ambas MGW. Una vez que el terminal llamado contesta, la DTX se habilita en ambas MGW.It is therefore important that the DTX control be distributed to all MGWs and all user plane interfaces (MGW terminations) in the voice path chain. In this example we have two MSS and MGW. Each MSS controls the DTX status of the MGW it manages. Initially before the called terminal answers, the DTX is disabled in both MGW. Once the called terminal answers, the DTX is enabled in both MGW.
La MSS puede controlar el estado de DTX de MGW utilizando mensajes H.248 PETICION DE ADICION o PETICION DE MODIFICACION. Es posible incluir una bandera de control de supresion de silencio (PropiedadlD) en un mensaje H.248. Esto se presenta en el anexo C de H.248.1.The MSS can control the DTX status of MGW using H.248 ADDITION REQUEST or MODIFICATION REQUEST. It is possible to include a silence suppression control flag (DL Property) in an H.248 message. This is presented in Annex C of H.248.1.
En la primera fase de un procedimiento de asignacion temprano, una portadora de acceso de radio hacia la RAN se establece antes del establecimiento de portadora de lado de red principal (Figura 5a). Esto se hace preparando una conexion Iu hacia la RAN. Esto requiere una asignacion de recursos desde la interfaz Iu de MGW1. Esto puede lograrse enviando un mensaje de petition de adicion a la MGW1. Dentro del mensaje de petition de adicion, la DTX esta deshabilitada por la PropiedadlD de supresion de silencio. Tan pronto como la interfaz Iu se ha preparado dentro de la MGW1, la portadora de acceso real se establece usando un procedimiento de asignacion RAB (mensajes RANAP: peticion de asignacion RAB y respuesta de asignacion RAB).In the first phase of an early allocation procedure, a radio access carrier to the RAN is established before the establishment of the main network side carrier (Figure 5a). This is done by preparing an Iu connection to the RAN. This requires a resource allocation from the Iu interface of MGW1. This can be achieved by sending an addition request message to the MGW1. Within the request for addition message, the DTX is disabled by the Silence Suppression property. As soon as the Iu interface has been prepared within the MGW1, the actual access carrier is established using an RAB assignment procedure (RANAP messages: RAB assignment request and RAB assignment response).
Una vez que el portador de acceso se ha establecido, se establecen los portadores en el lado de red principal. Primero la MSS1 envla un mensaje de direction inicial (IAM) dentro del protocolo de BICC a la MSS2, y MSS2 reenvla el mismo hacia la PSTN como un mensaje ISUP. A continuation, la MSS2 prepara portador hacia la MGW1 en la MGW2 enviando un mensaje de peticion de adicion a la MGW2. Dentro del mensaje de peticion de adicion, la DTX se deshabilita por la PropiedadlD de supresion de silencio. La MSS2 devuelve una direccion de portador y una referencia vinculante enviando un mensaje de information de portador a la MSS1. Basandose en esta information, la MSS1 es capaz de establecer un portador hacia la MGW2 enviando un mensaje de peticion de adicion a la MGW1. Dentro del mensaje de peticion de adicion, la DTX esta deshabilitada por la PropiedadlD de supresion de silencio. Ahora el portador puede establecerse en la interfaz de Nb entre la MGW1 y MGW2.Once the access bearer has been established, bearers are established on the main network side. First the MSS1 sends an initial direction message (IAM) within the BICC protocol to the MSS2, and MSS2 forwards the same to the PSTN as an ISUP message. Next, the MSS2 prepares the bearer to the MGW1 on the MGW2 by sending an add request message to the MGW2. Within the addition request message, the DTX is disabled by the Silence Suppression property. The MSS2 returns a bearer address and a binding reference by sending a bearer information message to the MSS1. Based on this information, the MSS1 is able to establish a bearer to the MGW2 by sending an add request message to the MGW1. Within the addition request message, the DTX is disabled by the Silence Suppression property. Now the bearer can be established at the Nb interface between MGW1 and MGW2.
En la Figura 5b, la MSS2 primero prepara un portador hacia la PSTN enviando mensaje de peticion de adicion a la MGW2. Dentro del mensaje de peticion de adicion, la DTX esta deshabilitada por la PropiedadlD de supresion de silencio. Ahora la DTX esta deshabilitada en todas las terminaciones de ambas MGW.In Figure 5b, the MSS2 first prepares a bearer to the PSTN by sending addition request message to the MGW2. Within the addition request message, the DTX is disabled by the Silence Suppression property. Now the DTX is disabled in all the terminations of both MGW.
Finalmente una vez que se han establecido todos los portadores en la e PSTN, se envla un mensaje de direccion completa (ACM) hacia atras a la MSS2 y a continuacion reenvla a MSS1. El ACM se convierte a un mensaje de alerta hacia la RAN por la MSS1. Al mismo tiempo el tono de llamada o melodlas de llamante musica se envla a traves del canal de plano de usuario desde el conmutador de PSTN local o desde un servidor de melodlas de llamante y se oye tono o musica desde el terminal movil. No habra ninguna trama de SID porque la funcionalidad de DTX se ha deshabilitado para toda la cadena de procesamiento de voz y de este modo pueden evitarse totalmente los problemas de rafaga de ruido y corte de musica.Finally once all carriers in the PSTN have been established, a full address (ACM) message is sent back to the MSS2 and then forwarded to MSS1. The ACM is converted to a warning message to the RAN by the MSS1. At the same time the caller tone or music caller melodies are sent through the user plane channel from the local PSTN switch or from a caller melody server and tone or music is heard from the mobile terminal. There will be no SID frame because the DTX functionality has been disabled for the entire voice processing chain and thus the problems of noise bursting and music cutting can be completely avoided.
Cuando el abonado llamado contesta, se envla un mensaje de contestation (ANM) desde la PSTN a la MSS2 que la MSS2 reenvla a la MSS1 y la MSS1 convierte el mismo en un mensaje de conexion hacia la RAN. En esta fase se conecta una trayectoria de voz bidireccional de extremo a extremo en ambas MGW y el tono de llamada o musica de melodlas de llamante se interrumpe. Cuando la MSS2 y MSS1 detectan el ANM, habilitan la DTX enviando mensaje de peticion de modification a MGW2 y MGW1, respectivamente. Dentro del mensaje de peticion de modification, la DTX se habilita mediante la PropiedadlD de supresion de silencio. Ahora, se habilitan las DTX en ambas MGW y ambas tramas de voz y SID se envlan al terminal movil dependiendo del estado de actividad de voz. Observese que se usan los mismos mensajes para modificar la topologla de conexiones de trayectoria de voz al tipo bidireccional. Esto significa que no se necesitan mensajes H.248 adicionales para la habilitacion de DTX. When the called subscriber answers, an answering message (ANM) is sent from the PSTN to the MSS2 which the MSS2 forwards to the MSS1 and the MSS1 converts it into a connection message to the RAN. In this phase, an end-to-end bidirectional voice path is connected to both MGWs and the caller melody or call tone is interrupted. When the MSS2 and MSS1 detect the ANM, they enable the DTX by sending modification request message to MGW2 and MGW1, respectively. Within the modification request message, the DTX is enabled by the Silence Suppression property. Now, the DTXs are enabled in both MGW and both voice frames and SIDs are sent to the mobile terminal depending on the state of voice activity. Note that the same messages are used to modify the topology of voice path connections to the bidirectional type. This means that additional H.248 messages are not required for DTX enable.
Es obvio para un experto en la materia que con el avance de la tecnologla, la idea basica de la invencion puede implementarse de diversas formas. La invencion y sus realizaciones se definen mediante las reivindicaciones. It is obvious to a person skilled in the art that with the advancement of technology, the basic idea of the invention can be implemented in various ways. The invention and its embodiments are defined by the claims.
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